水中氯離子的測(cè)定(莫爾法)知識(shí)講解

1、水中氯離子的測(cè)定（莫爾法）實(shí)驗(yàn)12水中氯離子的測(cè)定(莫爾法)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼媚獱柗ㄟM(jìn)行沉淀滴定的原理和方法；學(xué)習(xí)滴定管等實(shí)驗(yàn)儀器的使用。背景知識(shí)及實(shí)驗(yàn)原理背景知識(shí)氯離子幾乎存在于所有的水中，其含量各處不同。海水、苦咸水、生活污水和工業(yè)廢水中，往往都有大量氯離子，甚至天然淡水源中也含有一定的數(shù)量。天然水中氯離子的來(lái)源有如下幾方面：水源流經(jīng)含有氯化物的地層；水源受生活污水或工業(yè)廢水的污染；近海地區(qū)的水源受海水的影響。地面水會(huì)因潮汐影響或枯水季節(jié)使海水 倒灌；海風(fēng)也會(huì)挾帶氯離子；地下水有時(shí)會(huì)由海水滲入補(bǔ)給，這些都會(huì)使氯離 子的含量增高。山水、溪水的氯離子含量較低，只有幾至幾十毫克每升。海水和地下水中

2、常會(huì)有幾十至幾百毫克每升。苦咸水中氯離子含量高達(dá)20005000mg/L。海水的氯離子含量很高，有1500020000mg/L。一般來(lái)說(shuō)，氯離子的含量隨水中礦 物質(zhì)的增加而增多。人體攝入氯離子過(guò)多所引起的機(jī)體危害作用并不多見(jiàn)。僅見(jiàn)于嚴(yán)重失水、 持續(xù)攝入高氯化鈉或過(guò)多氯化銨的情況。一般來(lái)說(shuō)，鍋爐的省煤器、水冷壁、對(duì)流管束以及鍋銅等零部件都會(huì)由于 氯離子含量高而出現(xiàn)被腐蝕的現(xiàn)象，這樣往往會(huì)造成這些金屬部件變得越來(lái)越薄，甚至還會(huì)出現(xiàn)穿孔等問(wèn)題。更為嚴(yán)重的就是腐蝕也可能會(huì)造成金屬內(nèi)部結(jié) 構(gòu)上的破壞。被長(zhǎng)期腐蝕的金屬，它的強(qiáng)度會(huì)有顯著下降。這樣，不但會(huì)嚴(yán)重 影響到鍋爐的安全運(yùn)行，還會(huì)縮短鍋爐可以使用的期

3、限，造成經(jīng)濟(jì)上的損失。實(shí)驗(yàn)原理沉淀反應(yīng)很多，但是能用于沉淀滴定法中的沉淀反應(yīng)卻很少，相當(dāng)多的沉 淀反應(yīng)都不能完全符合滴定對(duì)化學(xué)反應(yīng)的基本要求，而無(wú)法滴定。最有實(shí)際意 義的是生成微溶銀鹽的反應(yīng)，以生成銀鹽沉淀的反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法，即所 謂銀量法。根據(jù)滴定時(shí)所用指示劑不同，銀量法分為莫爾法、佛爾哈德法和法 揚(yáng)司法。主要用于水中Cl-、Br-、SCN-和Ag+離子等的測(cè)定。莫爾法是以鉻酸 鉀(K2CrO4)為指示劑的銀量法。只適用于 AgN03直接滴定Cl-、Br-、而不適 用于滴定和SCN-，因?yàn)锳gI和AgSCN沉淀更強(qiáng)烈地吸附I-和SCN-，使終點(diǎn) 變色不明顯，誤差較大。在中性或弱堿性溶液中

4、(pH6.510.5)，以鉻酸鉀(K2CrO4)為指示劑， 用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定水中Cl-時(shí)，由于AgCl (Ksp=1.8 X0-10)的溶解度 小于Ag2CrO4 (Ksp=1.1 X0-12)的溶解度，根據(jù)分步沉淀的原理，在滴定過(guò)程 中，首先析出AgCl沉淀，到達(dá)計(jì)量點(diǎn)后，稍過(guò)量的 Ag+與CrO42-生成磚紅色 AgCrO4沉淀，指示滴定終點(diǎn)到達(dá)。反應(yīng)式如下：Ag+ (aq) aq) + Cl- (aq) = AgCl (白)2Ag+ (aq) aq) + CrO42- (aq) = Ag2CrO4 (磚紅色)由于滴定終點(diǎn)時(shí)，AgNO3的實(shí)際用量比理論用量稍多點(diǎn)，因此需要以蒸餾

5、 水做空白試驗(yàn)扣除。根據(jù) AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的的量濃度和用量計(jì)算水樣中 Cl-的 含量。二.實(shí)驗(yàn)儀器及藥品移液管50mL 1支；酸式滴定管25mL1支；錐形瓶250mL4個(gè)。氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(NaCI=0.1000mol/L):將少量NaCI放入坩堝中，于500600C下加熱4050min。冷卻后準(zhǔn)確稱(chēng)取2.9226g,用少量蒸餾水溶解，傾 入500mL容量瓶中，并稀釋至刻度。硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液(AgN03 0.1000moI/L):稱(chēng)取16.98g AgN03,溶于蒸 餾水并稀釋至1000mL。轉(zhuǎn)入棕色試劑瓶中暗處保存。5% K2CrO4溶液(指示劑)：稱(chēng)取5g鉻酸鉀K2CrO4溶于少量蒸餾水中，

6、用上述AgNO3溶液滴定至有紅色沉淀生成，混勻。靜置12h，過(guò)濾，濾液濾入100mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度。0.05mol/L 硫酸溶液；0.005mol/LNaOH 溶液。四.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與操作硝酸銀溶液的標(biāo)定吸取3份25mL0.1000mol/LNaCl溶液，同時(shí)吸取 25mL蒸餾水作空白，分別放入250mL錐形瓶中，各加25mL蒸餾水和1mLK2CrO4指示劑。在不斷搖動(dòng) 下用AgNO3溶液滴定至淡磚紅色，即為終點(diǎn)。分別紀(jì)錄AgNO3溶液用量。根據(jù)NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的量濃度和AgNO3溶液的體積，計(jì)算AgNO3溶液的準(zhǔn)確濃 度。水樣測(cè)定吸取50mL水樣3份和50mL蒸餾水(作空白試驗(yàn))分

7、別放入錐形瓶中； 加入1mLK2CrO4指示劑，在劇烈搖動(dòng)下用 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至剛剛出現(xiàn)淡 磚紅色，即為終點(diǎn)。分別紀(jì)錄 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確用量。五結(jié)果與討論或數(shù)據(jù)處理氯離子(Cl-, mg/L) =(V1 V0) 35.453 1000VH2O式中V1 水樣消耗AgN0 3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)CAgN03標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L)Vo水樣的體積(mL)35.453-氯離子的摩爾質(zhì)量(Cl-，g/mol)六.注意事項(xiàng)指示劑K2CrO4的用量要合適根據(jù)測(cè)定原理，指示劑K2CrO4的用量是個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。如果 K2CrO4加入量 過(guò)多，即CrO42過(guò)高，貝U Ag2CrO4沉淀析出偏早

8、，使水中Cl-的測(cè)定結(jié)果偏低， 且K2CrO4的黃色也影響顏色觀察。相反，如果 K2CrO4加入量過(guò)少，即CrO42- 過(guò)低，則Ag2CrO4沉淀析出偏遲，使測(cè)定結(jié)果偏高。實(shí)際分析工作中，指示劑 K2CrO4的濃度略低于計(jì)量點(diǎn)濃度(6.1沐0-3mol/L)為好，一般采用 C(CrO42-)=5.0采0-3mol/L為宜。這樣，Ag2CrO4沉淀時(shí) 雖然比計(jì)量點(diǎn)略遲些，即 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液稍多消耗一點(diǎn)，影響不大(誤差為 0.006%)，且還可用蒸餾水空白試驗(yàn)扣除。滴定應(yīng)控制溶液的pH值鉻酸根在水中有CrO42-。2。72-和兩種型體，并存在下列平衡：CrO42-(aq)+2H+(aq)=Cr

9、2O72-(aq)+ H2O(l)當(dāng)pH減小呈酸性，平衡向右移動(dòng)，CrO42-濃度減小，為了達(dá)到Ag2CrO4的 溶度積Ksp，就必須加入過(guò)量Ag+離子，才會(huì)有Ag2CrO4沉淀，導(dǎo)致終點(diǎn)拖后 而引起滴定誤差較大。當(dāng)pH值增大呈堿性，有Ag+生成Ag2O沉淀：2 Ag+ (aq)+2HO-(aq)=2 AgOH (s)= Ag2O(s)+H2O(l)所以莫爾法只能在中性或弱堿性溶液中進(jìn)行，即在pH=6.510,5范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。干擾離子凡是能與Ag+生成沉淀的陰離子，如PO43-、AsO43-、SO32-、S2-、CO32-、 C2O42-等，都干擾測(cè)定；大量Ca2+、Co2+、Ni2+等有色離子，影響終點(diǎn)觀察； Al3+、Fe3+、Bi3+、Sf+等高價(jià)金屬離子在中性或弱堿性溶液中發(fā)生水解； Ba2+、Pb2+能與CrO42-生成BaCrO4和PbCrO4沉淀，也干擾測(cè)定。因此所有這些 干擾離子都必須預(yù)先分離除去。莫爾法用于飲用水中Cl-測(cè)定時(shí)，水中含有